Utilizarea Frigului în Industria Alimentară

Congelarea produselor alimentare

Congelarea este procesul de răcire a produselor alimentare până la temperaturi mult mai coborâte decât punctul de solidificare a apei. În aceste condiţii se pot asigura durate de conservare mult mai lungi, de 5…50 ori mai lungi faţă de refrigerare.

Punctul de solidificare, se atinge în jur de -0,5…-4°C, în funcţie de natura produsului.

Faza maximă de cristalizare a apei de desfăşoară între -1…-5°C. În acest interval se produce solidificarea a 60…75% din apa conţinută de produse. Congelarea trebuie astfel dirijată încât cristalizarea să se desfăşoare cât mai repede.

Subrăcirea produselor congelate se continuă până la temperaturi finale aflate în intervalul -18…-25°C, la care solidifică 90…95% din apa conţinută în produse. În aceste condiţii, temperatura mediului de răcire trebuie să fie de -30…-35°C, iar temperatura de vaporizare a agentului frigorific trebuie să fie de -40… -45°C.

Pe durata congelării temperatura este diferită în interiorul acestora. Cea mai ridicată temperatură se menţine în centrul termic al produsului. Procesul de congelare se poate considera încheiat dacă temperatura în centrul termic

este cu cel mult 3…5°C mai ridicată decât a mediului în care urmează să se realizeze depozitarea.

Congelarea rapidă generează un număr mare de cristale de gheaţă, cu dimensiuni mici şi forme regulate.

Congelarea lentă generează un număr mare de cristale de gheaţă, cu dimensiuni mari şi forme neregulate. Cristalele de gheaţă de dimensiuni mari pot să spargă pereţii celulari, iar sucul concentrat din interiorul celulelor poate migra în spaţiul intercelular (efect de plasmoliză). La decongelarea acestor produse se produc pierderi mari de sucuri.

În practică se întâlnesc numeroase procedee de congelare, iar în continuare se prezintă o clasificare a acestora:

- În curent de aer rece;

- În strat fix;

- În strat fluidizat;

- Prin contact cu suprafeţe metalice reci;

- Prin contact direct cu agenţi intermediari;

- Prin contact direct cu agenţi criogenici

Aparatele de congelare pot avea funcţionare continuă sau discontinuă (în şarje).

Sistemele cu funcţionare continuă prezintă trei faze: încărcarea, congelarea, descărcarea.

Dezavantajele acestor sisteme sunt:

- Grad redus de mecanizare şi automatizare;

- Multă manoperă;

- Sarcină termică variabilă (funcţionarea instalaţiei frigorifce este întreruptă);

- Nu pot fi încadrate în linii tehnologice cu flux continuu.

Sistemele de congelare cu funcţionare semicontinuă prezintă alimentarea şi

descărcarea cu intermitenţe, dar există permanent încărcătură, iar instalaţia frigorifică

funcţionează neîntrerupt, la sarcină constantă. Încărcarea şi descărcarea se pot automatiza.

Sistemele de congelare cu funcţionare continuă sunt caracterizate prin:

- Trecerea produselor prin spaţiile de congelare în flux continuu;

- Sisteme de transport mecanizate şi automatizate;

- Alimentare uniformă cu produse;

- Necesită linii tehnologice continue pentru tratamente preliminare;

- Produsele trebuie să aibă dimensiuni apropiate;

- Capacităţile de prelucrare trebuie să fie mari pentru a se amortiza cheltuielile cu

mecanizarea şi automatizarea.

Congelarea în curent de aer rece este cel mai răspândit procedeu de congelare, fiind utilizat pentru o gamă largă de produse: (carcase de carne, păsări preambalate, peşte de dimensiuni mari, fructe şi legume. Răcitoarele de aer montate în spaţii izolate sunt echipate cu ventilatoare. Temperatura aerului rece variază în limitele -25…-40°C. Temperaturile mai scăzute nu sunt economice.

Există două tipuri de aparate pentru congelare cu funcţionare discontinuă:

- Celule de congelare;

- Tunele de congelare.

Celulele de congelare sunt camere frigorifice de dimensiuni reduse, complet izolate

termic, destinate produselor de dimensiuni reduse, de regulă preambalate, aşezate în tăvi, pe rastele mobile.

Produsele pentru care se utilizează cel mai des asemenea celule sunt: unt preambalat în cutii de carton, măruntaie de pasăre preambalate în pungi din material plastic, pachete cu carne tranşată, peşte sub formă de brichete, etc.

Ventilatoarele asigură un debit de 150…200 recirculări pe oră a volumului celulei goale.